Exercícios Resolvidos de Determinação da Pressão de Operação

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Enunciado

Uma torre de fracionamento deve ser projetada para processar uma mistura com 500   m o l / h , líquida saturada contendo 30   m o l % de n-butano, 30   m o l % de n-pentano, 20   m o l %   d e   n-hexano e 20   m o l %   d e   n-heptano. Este líquido deve ser processado de modo a recuperar 95 % do n-pentano no destilado a 98 %   do n-hexano no resíduo. Determine a temperatura do ponto de orvalho na pressão do topo sabendo que P D = 46,93   p s i a .

Passo 1

Ora ora ora, o que temos aqui? Nessa questão nós queremos calcular a temperatura do ponto de orvalho ( T P O ) na pressão do topo ( P T ) . Mas para isso precisamos primeiro encontrar P T , então vamos usar a relação,

P T = P D + 2   p s i a

Depois podemos aplicar na equação de flash. Porém, como estamos falando de ponto de orvalho temos,

∑ i = 1 n y i k i = 1

Lembrando que aqui β = 1 . 😊

Passo 2

Vamos substituir o valor de P D na expressão de P T ,

P T = 46,93   p s i a + 2   p s i a

P T = 4 8 , 93   p s i a

Agora podemos substituir na equação de flash lembrando que,

k i = P i * P P B

Passo 3

Logo,

∑ i = 1 n y i P i * ( T P O ) ∙ P T = 1

∑ i = 1 n y i P i * ( T P O ) = 1 P T

Abrindo essa equação e substituindo os valores temos,

1 48,93 = 0,509 P 1 * ( T P O ) + 0 , 484 P 2 * ( T P O ) + 0 , 007 P 3 * ( T P O )

Passo 4

Utilizando a equação,

P i * = P c i × exp ⁡ A 1 - A 2 A 3 + T P O ° F  

E a Tabela Henley, onde obtemos os valores de A, encontramos,

T P O = 143,35   ° F = T T

Resposta

T P B = 261,33 ° F = T B